申玉軍，楊宏志

（黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院，大慶 163319）

亞麻膠又稱富蘭克膠（Flaxseed gum），存在于亞麻籽殼中，其含量隨亞麻籽品種的不同而差異較大，一般為10%～15%。純亞麻膠是一種白色粉末，實驗室提取的亞麻膠由于含有蛋白質、亞麻色素等雜質而呈微黃色。亞麻膠是一種多糖混合物，能夠緩慢地吸水形成一種具有粘度的分散體系。1935年，Baily首次將亞麻膠分為酸性多糖和中性多糖兩部分，從那以后的各種研究表明[1-5]，亞麻膠經(jīng)水解可以得到L-半乳糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、D-半乳糖醛酸和D-葡萄糖。1993年，Bhatty[6]證實，亞麻籽種皮中含有阿拉伯糖、巖藻糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖和木糖等6種單糖以及戊聚糖和半乳糖醛酸，其中戊聚糖主要由阿拉伯糖和木糖組成。1995年，Oomah等人[7]通過對不同國家12個地區(qū)109個亞麻籽樣本提取的亞麻膠液的多糖組成進行分析，證實各個樣本中的單糖含量依次為葡萄糖（平均28.9%）、木糖（平均23.2%）、半乳糖（平均19.1%）、鼠李糖（平均14.2%）、阿拉伯糖（平均10.6%）和巖藻糖（平均3.5%）。

在食品中，亞麻膠主要用作功能性食品添加劑，如用作增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑或發(fā)泡劑等。比如，亞麻膠具有與阿拉伯膠類似的特性，可以取代阿拉伯膠作為乳濁液的穩(wěn)定劑；在焙烤食品中，可作為糕點、面包等的改良劑，增加保水性和膨脹性，并延長貨架期[8-10]；在香腸、罐頭魚沙司或肉糜中起保水、乳化及提高粘彈性等作用；在汽水中可作為泡沫穩(wěn)定劑，在果汁飲料中作增稠劑，在蛋白飲料中作為乳化穩(wěn)定劑，如葵仁乳；在冰淇淋中可起到增稠、乳化及穩(wěn)定等作用，在冰淇淋中加入0.3%的亞麻膠，冰淇淋樣品起泡性能很好，組織狀態(tài)細膩，形體潤滑松散，有一定的膨脹率，脂肪、乳化穩(wěn)定劑和蛋白分布均勻[11，12]；亞麻膠還可與其它凝膠劑復配制成糖塊，如亞麻膠瓊脂復合軟糖。此外，亞麻膠還是一種良好的膳食纖維，具有減肥美容及營養(yǎng)保健等作用，在降低糖尿病和冠狀動脈心臟病的發(fā)病率、防止結腸癌和直腸癌、減少肥胖病的發(fā)生率等方面，也有一定作用，可以用于制作營養(yǎng)保健食品[13-17]。作為一種新型的食品添加劑，亞麻膠不僅是一種無毒無刺激的天然制品，符合綠色食品的要求，還對敵殺死、氯化汞、氟乙酰胺、三氧化二砷、敵百蟲等五種毒物有顯著的解毒作用[18]，具有廣泛的潛在用途。

亞麻膠是純天然植物產(chǎn)品，是典型的“綠色”產(chǎn)品，利于人體健康。初步實驗表明[18，19]，亞麻膠可用于配制頭發(fā)定型劑，改善頭發(fā)定型劑的性質；在面膜中使用亞麻膠，可增強面膜對皮膚的吸污效果；高純度的亞麻膠用于護膚、潤膚產(chǎn)品中，由于其優(yōu)越的保濕性能、相對較低的成本，必然具有很強的競爭力。

近年來，我國對具有各種功能特性的天然植物膠的需求量日益增長，而亞麻膠可以替代進口的各種天然植物膠。所以，亞麻膠的研究和開發(fā)，具有重要的實用價值，并將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

本文采用水浸提法[21]從亞麻籽中提取亞麻膠，研究其提取工藝，確定最佳提取條件。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用亞麻籽是從黑龍江蘭西縣采購的商品亞麻籽，品種為內(nèi)亞3號。用3倍左右自來水攪拌清洗1 min，除去泥沙等雜質，用絲網(wǎng)過濾后自然曬干，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 儀器與設備

千分之一電子天平、SHZ-82A水浴恒溫振蕩器（回旋、溫度控制精度±1℃）、SHB-B95循環(huán)水真空泵、P250 級砂芯漏斗（孔徑 160～250 μm）、1000 mL抽濾瓶。

1.3 提取工藝試驗因素水平選擇

溶劑倍量：4～20，按間隔 2 選取，依次為 4、6、8、10、12、14、16、18、20；

浸提溫度：40～90℃，按間隔10℃選取，依次為40、50、60、70、80、90 ℃；

浸提時間：1～8 h，按間隔 1 h 選取，依次為 1、2、3、4、5、6、7、8 h。

2 試驗因素對亞麻膠得率的影響

2.1 溶劑倍量對亞麻膠得率的影響

選取浸提溫度40、60、80℃，浸提時間8 h，考察溶劑倍量變化對產(chǎn)膠率的影響，試驗結果如表1。

表1 浸提時間8 h時不同溶劑倍量浸提的產(chǎn)膠率y’1，%Table 1 Recovery of flaxseed gum obtained at different solvent concentrations after 8 h exctraction y’1，%

對表1的數(shù)據(jù)按單因素隨機區(qū)組試驗進行方差 分析，結果見表2。

表2 溶劑倍量對產(chǎn)膠率影響的方差分析Table 2 Analysis of variance of infiuence of solvent concentration on recovery of flaxseed gum

可以看出，溶劑倍量對產(chǎn)膠率的影響極顯著（P＜0.01），隨著溶劑倍量的增大，產(chǎn)膠率提高，說明亞麻膠從亞麻籽向水中擴散的速度隨著溶劑倍量的增大而加快，這符合溶質擴散的一般規(guī)律。但是隨著溶劑倍量的增大，相應的產(chǎn)膠率的提高幅度隨著溶劑倍量的增大而降低，這表明溶劑倍量增大對產(chǎn)膠率提高的貢獻有一定的局限性。

由于溶劑倍量的增大不僅要增加水的用量，還會增大后續(xù)干燥過程的能耗，因此，無論從社會效益還是經(jīng)濟效益的角度考慮，都不宜片面追求過大的溶劑倍量。從表1的實驗結果可以初步判斷，亞麻膠浸提的溶劑倍量以低于16為宜。

2.2 浸提溫度對亞麻膠得率的影響

選取溶劑倍量6、10、14，浸提時間 8 h，考察浸提溫度變化對產(chǎn)膠率的影響。試驗結果如表3。

表3 浸提時間8 h時不同浸提溫度的亞麻籽產(chǎn)膠率y’1，%Table 3 Recovery of flaxseed gum obtained at different extraction temperatures after 8 h exctraction y’1，%

對表3的數(shù)據(jù)按單因素隨機區(qū)組試驗進行方差 分析，結果見表4。

表4 浸提溫度對產(chǎn)膠率影響的方差分析Table 4 Analysis of variance of infiuence of extraction temperature on recovery of flaxseed gum

方差分析表明，浸提溫度對產(chǎn)膠率影響極顯著（P＜0.01）。分析表3發(fā)現(xiàn)，在所選定的溶劑倍量范圍內(nèi)，產(chǎn)膠率隨浸提溫度的上升而提高，對比40℃和90℃時的產(chǎn)膠率，溶劑倍量6、10和14時的提高幅度大致相等，分別為4.02%、4.25%和4.12%，這表明不同溶劑倍量條件下浸提溫度對產(chǎn)膠率的影響程度是一致的。

浸提溫度越高，則前期浸提速率越快，相同浸提時間的浸提液中亞麻膠濃度越高，因此，提高浸提溫度可以大幅度提高產(chǎn)膠率。但是，高溫浸提可能影響亞麻膠中蛋白質等雜質的含量，影響亞麻膠和亞麻籽殘渣的質量，因此，單純從提高產(chǎn)膠率的角度選擇浸提溫度是不可取的。本試驗確定浸提溫度為80℃。

2.3 浸提時間對亞麻膠得率的影響

選取浸提溫度40、60、80℃和溶劑倍量14，考察浸提時間對產(chǎn)膠率的影響。試驗結果如表5。

表5 溶劑倍量14時不同浸提時間的亞麻籽產(chǎn)膠率y’1，%Table 5 Recovery of flaxseed gum obtained at different extraction times y’1，%

對表5的數(shù)據(jù)按單因素隨機區(qū)組試驗進行方差 分析，結果見表6。

表6 浸提時間對產(chǎn)膠率影響的方差分析Table 6 Analysis of variance of infiuence of extraction ttime on recovery of flaxseed gum

方差分析表明，浸提時間對產(chǎn)膠率的影響極顯著（P＜0.01）。

可以看出，隨著浸提時間延長，產(chǎn)膠率相應提高，且浸提前期產(chǎn)膠率在相同的時間間隔內(nèi)提高幅度大，表明其浸提速率保持在較高水平；浸提后期浸提速率逐漸下降，產(chǎn)膠率提高幅度也隨之下降。浸提溫度不同，浸提速率的變化并不一致。浸提溫度越高，前期產(chǎn)膠率增幅越大，后期的增幅下降也越快。當浸提溫度達到80℃，從2 h開始產(chǎn)膠率的提高幅度就出現(xiàn)大幅度降低，5 h以后產(chǎn)膠率的提高幅度就降低到了較低水平。因此確定浸提時間為5 h。

3 結論

研究了溶劑倍量、浸提溫度和浸提時間對產(chǎn)膠率的影響，得出了產(chǎn)膠率隨這些因素變化的規(guī)律。總的來說，溶劑倍量越高、浸提溫度越高、浸提時間越長，產(chǎn)膠率越高。但溶劑倍量增大和時間延長對產(chǎn)膠率提高的貢獻具有局限性。達到一定的溶劑倍量或浸提一定時間后，繼續(xù)增大溶劑倍量或延長浸提時間，產(chǎn)膠率的提高幅度有限，即存在最經(jīng)濟的溶劑倍量和浸提時間，但其具體水平和浸提溫度有關。

提高浸提溫度能大幅度提高產(chǎn)膠率，但浸提溫度的選擇需要考慮亞麻膠浸提質量指標，單純?yōu)樽非蟾弋a(chǎn)膠率而提高浸提溫度是不可取的。

本試驗最佳溶劑倍量、浸提溫度和浸提時間分別為16、80 ℃、5 h。

［1］Morvan C.，Abdul-Hafez A.，Morvan O.&Jauneau A.，Physicochemical and biochemical studies of polysaccharides solubilized from underrated flax［J］.PlantPhysiol.Biochem.，1989，27（3）：451-459.

［2］Erskine， A.J.& Jones，K.N.，The Structure of linseed mucilage［J］.Part I，Canadian J.of Chemistry.，1957，35：1174-1183.

［3］Bemiller J.N. ，Quinceseed ，psyllium seed，F(xiàn)laxseed and okra gums［J］.In ：Industrial Gums，1993，3rd edn，Academic Press，New York ，pp339～367.

［4］Kalac& Juraj， Properties of linseed mucilage.VII.Characteristics of some polysaccharides isolated from a purified product.Cesk［J］.Farm，19（4）：143-146.

［5］Muralikrides G.，et al，F(xiàn)unctional characteristics of the mucilaginous polysaccharides derived from cowpea［J］.black gram and linseed，Starch，1987，39：107-109.

［6］Bhatty，R.S.，F(xiàn)urtherCompositionalanalysisofflax：mucilage，trypsin inhibitors and hydrocuanic acid［J］.J.Am.Oil.Chem.Soc.，1993，70：899-904.

［7］Oommah B.D. ，et al ，Variation in the composition of water-soluble polysaccharides in flaxseed［J］.J.Agric.Food Chem.，1995，43：1484-1488.

［8］Muralikrishna G.，Salmath P.V.& Tharanathan R.N.，Structural features of an arabinoxylan and rhamnogalacturonan derived from linseed mucilage［J］.Carbohydrate Research，1987，161（2）：265-271.

［9］Garden J.A.，F(xiàn)laxseed gum：Extraction，characterization and functionality［J］.Dissertation Abstracts International，1994，55（5）：1720B.

［10］Kankaanpaa A.Flaxseed preparation：its use and production［J］.1996，WO 96/22027.

［11］吳立軍，李兵，潘振華.新型增稠劑的性質及其在冰淇淋生產(chǎn)中的應用［J］.冷飲與速凍食品工業(yè)，1998，2：28-31.

［12］Dev D.K.&Quensel E.，F(xiàn)unctional properties of linseed protein products containing differing levels of mucilage in selected food systems［J］.J.Food Sci.，1989，54（1）：183-186.

［13］Cunnane S.C.，et al，High α -linolenic acid flaxseed（Linum usitatissimum）：some nutritional properties in humans［J］.British J.Nutrition，1993，69：443-445.

［14］Wanasundara P.K.J.P.D. & Shahidi F.，F(xiàn)unctional properties and amino acid composition ofsolvent extracted flaxseed meal［J］.Food Chem.，1993，48：263-266.

［15］Harris R.K.& Haggerty W.J.，Assays for potentially anticarcinogenic phytochemicals in flaxseed，Cereal Foods World［J］.1993，38（3）：147-151.

［16］Rickara S.，Health effects of flaxseed mucilage，lignans［J］.INFORM，1997，8（8）：860-865.

［17］Sosulski F.W.，&Cadden A.M.，Composition and physiological properties of several sources of dietary fibre［J］.J.Food Sci.，1982，47：1472-1477.

［18］黃建軍.胡麻膠的性質及其在香腸中的應用［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，1996，5：35.

［19］Garden J.A.，F(xiàn)laxseed gum：Extraction，composition and selected applications［J］.Proceedings of the 55 th Flax Institute of the United States，1994，F(xiàn)argo，ND，pp154-165.

［20］O’Mullane J.E.& Hyater I.P.，Linseed mucilage as mucoadherentfortopicalapplication［J］.1992，WO92/16707.

［21］譚鶴群.亞麻膠噴霧干燥的試驗研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2004，6：197-200.